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JP2003278544A - Ventilation structure of water cooling system for vehicles - Google Patents

Ventilation structure of water cooling system for vehicles

Info

Publication number
JP2003278544A
JP2003278544A JP2002085984A JP2002085984A JP2003278544A JP 2003278544 A JP2003278544 A JP 2003278544A JP 2002085984 A JP2002085984 A JP 2002085984A JP 2002085984 A JP2002085984 A JP 2002085984A JP 2003278544 A JP2003278544 A JP 2003278544A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
cooling
egr cooler
engine
cooling water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002085984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Koga
龍一 古賀
Katsumi Obata
克己 小幡
Toshiaki Yamazaki
敏明 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2002085984A priority Critical patent/JP2003278544A/en
Publication of JP2003278544A publication Critical patent/JP2003278544A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却水を注ぎ込むための注水口の高さ位置に
よる制約を受けることなく、水冷式のEGRクーラをシ
リンダヘッドより上方に搭載し得、且つ冷却水の気水分
離を良好に行うことができ、エンジンをコンパクト化し
て車両への搭載性を向上し得る車両用水冷系統のエア抜
き構造を提供する。 【解決手段】 エンジン1のヘッドカバー20の上に、
EGRクーラ13の水冷領域の最上レベルxより高い位
置に冷却水14の注水口22が設けられ且つ該注水口2
2に注ぎ込まれた冷却水14をサーモスタット16に対
し連絡管24を介して導き得るようにしたエア溜まり機
能を有するタンク23を設ける。
(57) [Summary] [PROBLEMS] A water-cooled EGR cooler can be mounted above a cylinder head without being restricted by the height position of a water injection port for pouring cooling water, and gas-water separation of cooling water The present invention provides an air bleeding structure for a water cooling system for a vehicle, which can favorably perform the above-described steps, and can improve the mountability on a vehicle by downsizing the engine. SOLUTION: On a head cover 20 of an engine 1,
A water inlet 22 for the cooling water 14 is provided at a position higher than the highest level x of the water cooling region of the EGR cooler 13 and the water inlet 2
There is provided a tank 23 having an air collecting function so that the cooling water 14 poured into the tank 2 can be guided to the thermostat 16 through the connecting pipe 24.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、車両用水冷系統の
エア抜き構造に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来より、トラック等の車両のエンジン
では、排気側から排気ガスの一部を抜き出して吸気側へ
戻し、該吸気側に戻された排気ガスによってエンジン内
での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによ
りNOx(窒素酸化物)の発生を低減させるようにし
た、いわゆる排気ガス再循環(EGR:Exhaust Gas Re
circulation)が行われている。 【0003】一般的に、この種の排気ガス再循環を行う
場合には、排気マニホールドから排気管に亘る排気通路
の適宜位置と、吸気管から吸気マニホールドに亘る吸気
通路の適宜位置との間をEGRパイプにより接続し、該
EGRパイプを通して排気ガスを再循環させるようにし
ている。 【0004】又、エンジンに再循環させる排気ガスをE
GRパイプの途中で冷却すると、排気ガスの温度が下が
り且つその容積が小さくなることにより、エンジンの出
力を余り低下させずに燃焼温度を低下させて効果的にN
Oxの発生を低減させることができるため、エンジンに
排気ガスを再循環させるEGRパイプの途中に水冷式の
EGRクーラを装備したものもある。 【0005】図5は前記EGRクーラを装備したエンジ
ンの一例を示すものであって、図5中、1はディーゼル
機関であるエンジンを示し、該エンジン1は、ターボチ
ャージャ2を備えたものとなっており、エアクリーナ3
から導入した吸気4を吸気管5を通し前記ターボチャー
ジャ2のコンプレッサ2aへ送り、該コンプレッサ2a
で加圧された吸気4をインタークーラ6へ送って冷却
し、該インタークーラ6から更に吸気マニホールド7へ
吸気4を導いてエンジン1の各気筒に分配するようにし
てあり、又、このエンジン1の各気筒から排出された排
気ガス8を排気マニホールド9を介し前記ターボチャー
ジャ2のタービン2bへ送り、該タービン2bを駆動し
た排気ガス8を排気管10を介し車外へ排出するように
してある。 【0006】そして、ターボチャージャ2のタービン2
bより上流側の排気管10(図5の例では排気マニホー
ルド9)と、ターボチャージャ2のコンプレッサ2aよ
り下流側の吸気管5との間がEGRパイプ11により接
続されており、排気マニホールド9から排気ガス8の一
部を抜き出して吸気管5に導き得るようにしてある。 【0007】ここで、前記EGRパイプ11には、排気
ガス8の再循環量を適宜に調節するためのEGRバルブ
12と、再循環される排気ガス8を冷却するためのEG
Rクーラ13とが装備されており、該EGRクーラ13
では、冷却水14と排気ガス8とを熱交換させることに
より排気ガス8の温度を低下させ得るようになってい
る。 【0008】又、前述の如きエンジン1においては、該
エンジン1に導入されたばかりの比較的圧力の高い冷却
水14の一部をエンジン1側から抜き出してEGRクー
ラ13での冷却に利用し、該EGRクーラ13で排気ガ
ス8と熱交換して昇温した冷却水14を、前記エンジン
1を経由して昇温した冷却水14に対しサーモスタット
16において合流させてラジエータ15に導くようにし
ている。 【0009】尚、このような冷却水14の循環は、エン
ジン1により駆動されるクーラントポンプ17で行われ
るようになっており、エンジン1の始動直後等における
冷却水14の温度が低い時には、サーモスタット16の
作動でラジエータ15からの戻りの水路を閉じ且つエン
ジン1からの冷却水14をクーラントポンプ17へ導く
水路を開けることにより、冷却水14をラジエータ15
を経由させずにクーラントポンプ17へ直接送り込んで
エンジン1の過冷却を回避し得るようにしてある。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き車両においては、エンジン1やラジエータ15等を
含む全ての水冷系統を満水とするべく最初に冷却水14
を注ぎ込むための注水口の高さ位置によりEGRクーラ
13の配置が著しく制約を受けるという不具合があっ
た。 【0011】即ち、図6に示される如く、特に中型トラ
ック等の車両においては、一般にエンジン1のシリンダ
ヘッド18が全ての水冷系統のうちの最上位置となって
いるので、エンジン1の前面に取り付けられているサー
モスタット16等に前記シリンダヘッド18より高い位
置で開口するように注水口19を設けているが、この注
水口19の開口レベルにより全ての水冷系統の液面レベ
ルが決まってしまうので、前記注水口19の開口レベル
より低い位置にEGRクーラ13を配置せざるを得ず、
仮に、前記注水口19の開口レベルより低い位置にEG
Rクーラ13を配置しないと、該EGRクーラ13内の
水冷領域における完全なエア抜きが難しくなり、EGR
クーラ13の水冷領域に残存した空気溜まりにより局所
的な過熱部分(排気ガス8と冷却水14との熱交換不良
部)が生じた際に応力集中による破損が生じる虞れがあ
った。 【0012】又、EGRクーラ13が装備されるEGR
パイプ11は、エンジン1の一側の排気系統から他側の
吸気系統へと車幅方向に渡して配置しなければならず、
エンジン1の高さ寸法内にEGRクーラ13を収めよう
とした場合には、EGRパイプ11をエンジン1の前側
か後側を回して車幅方向に渡さざるを得ないが、エンジ
ン1の前側におけるシリンダヘッド18より下側にはサ
ーモスタット16やクーラントポンプ17等が配置さ
れ、一方、エンジン1の後側におけるシリンダヘッド1
8より下側にはトランスミッション等が配置されている
ので、現状の特に中型トラック等の車両の構造に対し注
水口19の開口レベルより低い位置にEGRクーラ13
を収めて配置することは極めて困難な状況となってい
る。尚、図6中、20はシリンダヘッド18の上部に取
り付けられるヘッドカバー、21はシリンダブロックを
示している。 【0013】本発明は、斯かる実情に鑑み、冷却水を注
ぎ込むための注水口の高さ位置による制約を受けること
なく、水冷式のEGRクーラをシリンダヘッドより上方
に搭載し得、且つ冷却水の気水分離を良好に行うことが
でき、エンジンをコンパクト化して車両への搭載性を向
上し得る車両用水冷系統のエア抜き構造を提供しようと
するものである。 【0014】 【課題を解決するための手段】本発明は、水冷式のEG
Rクーラが設けられる車両用水冷系統のエア抜き構造で
あって、EGRクーラの水冷領域の最上レベルより高い
位置に冷却水の注水口が設けられ且つ該注水口に注ぎ込
まれた冷却水を水冷系統中の適宜な箇所に導き得るよう
にしたエア溜まり機能を有するタンクを備えたことを特
徴とする車両用水冷系統のエア抜き構造にかかるもので
ある。 【0015】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。 【0016】シリンダヘッドを超える高さ位置に水冷式
のEGRクーラを配置しても、タンクにおける冷却水の
注水口の開口レベルがEGRクーラの水冷領域の最上レ
ベルより高くなり、しかも、前記タンクはエア溜まり機
能を有しているので、EGRクーラ内の水冷領域におけ
る完全なエア抜きが容易に実現され、該EGRクーラ1
3の水冷領域に空気溜まりが残存しなくなり、排気ガス
8と冷却水14との熱交換不良に伴う局所的な過熱部分
が発生せず、応力集中による破損が生じる心配もなくな
り、エンジンをコンパクト化することが可能となる。 【0017】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。 【0018】図1〜図4は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図5及び図6と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしている。 【0019】本図示例においては、前述した図6の如き
サーモスタット16上部に注水口19を設けた構造を廃
止して前記サーモスタット16の上部にスペースをつく
り、このスペースに水冷式のEGRクーラ13を配置す
るようにしている。 【0020】前記EGRクーラ13は、エンジン1のシ
リンダヘッド18を超える高さ位置に配置されることに
なるが、前記エンジン1のヘッドカバー20の上に、E
GRクーラ13の水冷領域の最上レベルxより高い位置
に冷却水14の注水口22が設けられ且つ該注水口22
に注ぎ込まれた冷却水14をサーモスタット16に対し
連絡管24を介して導き得るようにしたエア溜まり機能
を有するタンク23を設け、これにより注水口22の開
口レベルがEGRクーラ13の水冷領域の最上レベルx
より高くなるようにしている。 【0021】ここで、図3により前記EGRクーラ13
の内部構造について説明すると、この種のEGRクーラ
13では、円筒状に形成されたシェル25の軸心方向両
端に、シェル25の端面を閉塞するようプレート26,
26が固着されていて、該各プレート26,26には、
多数のチューブ27の両端が貫通状態で固着されてお
り、これら多数のチューブ27はシェル25の内部を軸
心方向に延びている。 【0022】そして、シェル25の一方の端部近傍に
は、エンジン1側から冷却水14を導くようにした冷却
水導入管28が接続され、また、シェル25の他方の端
部近傍には、該シェル25内部の冷却水14を前記タン
ク23におけるEGRクーラ13の水冷領域の最上レベ
ルxより高い位置に排出する冷却水排出管29(図1及
び図2参照)が接続されており、冷却水14が冷却水導
入管28からシェル25の内部に供給されてチューブ2
7の外側を流れ、冷却水排出管29からシェル25の外
部に排出されるようになっている。 【0023】即ち、このシェル25内部の冷却水14で
満たされる領域が、前述したEGRクーラ13の水冷領
域となるので、例えば、EGRクーラ13が略水平な配
置であるならば、このシェル25の内部空間の上端位置
が水冷領域の最上レベルxということになる。 【0024】更に、各プレート26,26の反シェル2
5側には、内部空間を椀状に形成されたボンネット3
0,30が前記各プレート26,26の端面を被包する
ように固着され、一方のボンネット30の中央には排気
ガス入口31が、他方のボンネット30の中央には排気
ガス出口32がそれぞれ設けられており、エンジン1か
ら排出される排気ガス8が排気ガス入口31から一方の
ボンネット30の内部に入り、多数のチューブ27内部
を通る間に該チューブ27の外側を流れる冷却水14と
の熱交換により冷却された後に、他方のボンネット30
の内部に排出されて排気ガス出口32からエンジン1に
再循環されるようになっている。 【0025】尚、図3中、33は冷却水導入管28に対
しシェル25の直径方向に対峙する位置に設けたバイパ
ス出口管を示し、該バイパス出口管33から冷却水14
の一部を抜き出すことにより、冷却水導入管28に対峙
する箇所に冷却水14の澱みが生じないようにしてあ
る。 【0026】一方、前述の如く構成した水冷系統の各構
成要素の高さ関係を模式的に表わすと、図4に示すよう
になり、前記タンク23は、水冷系統におけるラジエー
タ15、サーモスタット16、クーラントポンプ17、
オイルクーラ34、ターボチャージャ2のタービン2
b、シリンダブロック21、シリンダヘッド18、及び
EGRクーラ13より高く設置され、前記タンク23に
おける冷却水14の注水口22には、冷却水14の温度
上昇に伴う体積膨張を吸収するためのリザーバタンク3
5が接続され、又、エンジン1を冷却して温度上昇した
冷却水14は、ヒータコア36へ導入され、ヒータの熱
源として利用されるようになっている。尚、ラジエータ
15で冷却された冷却水14の循環配管37は、図4に
おいて、サーモスタット16より上方に位置するよう図
示してあるが、実際にはサーモスタット16と同じ高さ
に配置されるものである。 【0027】次に、上記図示例の作動を説明する。 【0028】シリンダヘッド18を超える高さ位置に水
冷式のEGRクーラ13を配置しても、タンク23にお
ける冷却水14の注水口22の開口レベルがEGRクー
ラ13の水冷領域の最上レベルxより高くなり、しか
も、前記タンク23はエア溜まり機能を有しているの
で、最初に注水口22から冷却水14を注ぎ込んで全て
の水冷系統を満たす際には、EGRクーラ13内の水冷
領域における水位の上昇に伴い、EGRクーラ13内の
上側の空気が無理なく冷却水排出管29からタンク23
側へと抜き出され、EGRクーラ13内の満水時には、
自ずから空気溜まりの残らない完全なエア抜きが実現さ
れることになる。 【0029】この結果、EGRクーラ13内の水冷領域
における完全なエア抜きが容易に実現され、該EGRク
ーラ13の水冷領域に空気溜まりが残存しなくなり、排
気ガス8と冷却水14との熱交換不良に伴う局所的な過
熱部分が発生せず、応力集中による破損が生じる心配も
なくなり、エンジン1をコンパクト化することが可能と
なる。 【0030】こうして、冷却水14を注ぎ込むための注
水口22の高さ位置による制約を受けることなく、水冷
式のEGRクーラ13をシリンダヘッド18より上方に
搭載し得、且つ冷却水14の気水分離を良好に行うこと
ができ、エンジン1をコンパクト化して車両への搭載性
を向上し得る。 【0031】尚、本発明の車両用水冷系統のエア抜き構
造は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。 【0032】 【発明の効果】以上、説明したように本発明の車両用水
冷系統のエア抜き構造によれば、冷却水を注ぎ込むため
の注水口の高さ位置による制約を受けることなく、水冷
式のEGRクーラをシリンダヘッドより上方に搭載し
得、且つ冷却水の気水分離を良好に行うことができ、エ
ンジンをコンパクト化して車両への搭載性を向上し得る
という優れた効果を奏し得る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air vent structure for a vehicle water cooling system. 2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine of a vehicle such as a truck, a part of exhaust gas is extracted from an exhaust side and returned to an intake side, and the exhaust gas returned to the intake side causes a fuel in the engine to be removed. Exhaust gas recirculation (EGR), in which the generation of NOx (nitrogen oxide) is reduced by suppressing the combustion of fuel and lowering the combustion temperature.
circulation) is taking place. Generally, when performing this kind of exhaust gas recirculation, an appropriate position of an exhaust passage extending from an exhaust manifold to an exhaust pipe and an appropriate position of an intake passage extending from an intake pipe to an intake manifold are provided. It is connected by an EGR pipe, and the exhaust gas is recirculated through the EGR pipe. The exhaust gas to be recirculated to the engine is E
When the cooling is performed in the middle of the GR pipe, the temperature of the exhaust gas decreases and the volume of the exhaust gas decreases, so that the combustion temperature is reduced without significantly lowering the output of the engine, and the N gas is effectively reduced.
In some cases, a water-cooled EGR cooler is provided in the middle of an EGR pipe for recirculating exhaust gas to the engine because the generation of Ox can be reduced. FIG. 5 shows an example of an engine equipped with the EGR cooler. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes an engine which is a diesel engine, and the engine 1 has a turbocharger 2. Air cleaner 3
Is introduced into the compressor 2a of the turbocharger 2 through an intake pipe 5, and the compressor 2a
The intake air 4 pressurized in the above is sent to an intercooler 6 for cooling, and the intake air 4 is further guided from the intercooler 6 to an intake manifold 7 to be distributed to each cylinder of the engine 1. The exhaust gas 8 discharged from each cylinder is sent to a turbine 2b of the turbocharger 2 through an exhaust manifold 9, and the exhaust gas 8 driving the turbine 2b is discharged to the outside of the vehicle via an exhaust pipe 10. The turbine 2 of the turbocharger 2
The exhaust pipe 10 (exhaust manifold 9 in the example of FIG. 5) upstream of b and the intake pipe 5 downstream of the compressor 2a of the turbocharger 2 are connected by an EGR pipe 11, and the exhaust manifold 9 A part of the exhaust gas 8 can be extracted and led to the intake pipe 5. Here, the EGR pipe 11 has an EGR valve 12 for appropriately adjusting the amount of recirculated exhaust gas 8 and an EGR valve 12 for cooling the recirculated exhaust gas 8.
R cooler 13 and the EGR cooler 13
In this configuration, the temperature of the exhaust gas 8 can be reduced by exchanging heat between the cooling water 14 and the exhaust gas 8. Further, in the engine 1 as described above, a part of the relatively high-pressure cooling water 14 that has just been introduced into the engine 1 is extracted from the engine 1 side and used for cooling in the EGR cooler 13. The cooling water 14 that has been heated by exchanging heat with the exhaust gas 8 by the EGR cooler 13 is joined to the cooling water 14 that has been heated via the engine 1 at a thermostat 16 and guided to a radiator 15. The circulation of the cooling water 14 is performed by a coolant pump 17 driven by the engine 1. When the temperature of the cooling water 14 is low immediately after the start of the engine 1, for example, the thermostat is used. The operation of operation 16 closes the return passage from the radiator 15 and opens the passage for guiding the cooling water 14 from the engine 1 to the coolant pump 17 so that the cooling water 14 is supplied to the radiator 15.
The coolant is directly sent to the coolant pump 17 without passing through the engine 1 to avoid overcooling of the engine 1. [0010] However, in the vehicle as described above, first, the cooling water 14 is first filled to fill all the water cooling systems including the engine 1 and the radiator 15.
There is a problem that the arrangement of the EGR cooler 13 is significantly restricted by the height position of the water injection port for pouring water. That is, as shown in FIG. 6, especially in a vehicle such as a medium-sized truck, the cylinder head 18 of the engine 1 is generally located at the uppermost position of all the water cooling systems. The water inlet 19 is provided in the thermostat 16 or the like so as to open at a position higher than the cylinder head 18. However, since the opening level of the water inlet 19 determines the liquid level of all the water cooling systems, The EGR cooler 13 must be arranged at a position lower than the opening level of the water inlet 19,
Assume that EG is located at a position lower than the opening level of the water inlet 19.
If the R cooler 13 is not disposed, it is difficult to completely bleed the air in the water cooling region in the EGR cooler 13,
When a locally overheated portion (a heat exchange failure portion between the exhaust gas 8 and the cooling water 14) occurs due to an air pool remaining in the water cooling region of the cooler 13, there is a possibility that damage due to stress concentration may occur. An EGR equipped with an EGR cooler 13
The pipe 11 must be disposed in the vehicle width direction from the exhaust system on one side of the engine 1 to the intake system on the other side,
When the EGR cooler 13 is to be accommodated within the height of the engine 1, the EGR pipe 11 must be turned around the front or rear of the engine 1 to pass in the vehicle width direction. A thermostat 16 and a coolant pump 17 are arranged below the cylinder head 18.
Since the transmission and the like are disposed below the EGR cooler 13, the EGR cooler 13 is located at a position lower than the opening level of the water inlet 19 with respect to the current structure of a vehicle such as a medium-sized truck.
It is extremely difficult to arrange the items. In FIG. 6, reference numeral 20 denotes a head cover attached to an upper portion of the cylinder head 18, and reference numeral 21 denotes a cylinder block. In view of such circumstances, the present invention allows a water-cooled EGR cooler to be mounted above a cylinder head without being restricted by the height of a water inlet for pouring cooling water. It is an object of the present invention to provide an air vent structure for a water cooling system for a vehicle, which can satisfactorily separate the air and water, and can make the engine compact and improve the mountability on a vehicle. [0014] The present invention provides a water-cooled EG.
An air vent structure for a vehicle water cooling system provided with an R cooler, wherein a cooling water inlet is provided at a position higher than the highest level of a water cooling region of the EGR cooler, and the cooling water poured into the water inlet is provided by a water cooling system. The present invention relates to an air vent structure for a water cooling system for a vehicle, comprising a tank having an air reservoir function that can be guided to an appropriate location in the vehicle. According to the above means, the following effects can be obtained. [0016] Even if a water-cooled EGR cooler is arranged at a position higher than the cylinder head, the opening level of the cooling water injection port in the tank is higher than the highest level of the water cooling area of the EGR cooler. Since it has the air accumulation function, complete air bleeding in the water cooling region in the EGR cooler is easily realized, and the EGR cooler 1
No air pools remain in the water-cooling area of No. 3, no local overheating due to poor heat exchange between the exhaust gas 8 and the cooling water 14 does not occur, and there is no fear of damage due to stress concentration, and the engine is made compact. It is possible to do. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 show an example of an embodiment of the present invention. In the drawings, portions denoted by the same reference numerals as in FIGS. 5 and 6 represent the same components. In the illustrated example, the structure in which the water inlet 19 is provided above the thermostat 16 as shown in FIG. 6 is eliminated, and a space is created above the thermostat 16, and a water-cooled EGR cooler 13 is provided in this space. It is arranged. The EGR cooler 13 is located at a position higher than the cylinder head 18 of the engine 1.
A water inlet 22 for the cooling water 14 is provided at a position higher than the highest level x of the water cooling area of the GR cooler 13 and the water inlet 22
A tank 23 having an air reservoir function is provided so that the cooling water 14 poured into the thermostat 16 can be guided to the thermostat 16 through the communication pipe 24, whereby the opening level of the water inlet 22 is set at the highest level of the water cooling area of the EGR cooler 13. Level x
I try to be higher. Here, the EGR cooler 13 shown in FIG.
The EGR cooler 13 of this type will be described. In this type of EGR cooler 13, the plate 26 is closed at both axial ends of a cylindrical shell 25 so as to close the end face of the shell 25.
26 are fixedly attached to each of the plates 26, 26.
Both ends of the multiple tubes 27 are fixed in a penetrating state, and these multiple tubes 27 extend inside the shell 25 in the axial direction. In the vicinity of one end of the shell 25, a cooling water introduction pipe 28 for guiding the cooling water 14 from the engine 1 side is connected, and near the other end of the shell 25, A cooling water discharge pipe 29 (see FIGS. 1 and 2) for discharging the cooling water 14 inside the shell 25 to a position higher than the uppermost level x of the water cooling area of the EGR cooler 13 in the tank 23 is connected. 14 is supplied from the cooling water introduction pipe 28 to the inside of the shell 25,
7, and is discharged from the cooling water discharge pipe 29 to the outside of the shell 25. That is, since the area filled with the cooling water 14 inside the shell 25 is the water cooling area of the EGR cooler 13 described above, for example, if the EGR cooler 13 is arranged substantially horizontally, The upper end position of the internal space is the highest level x of the water cooling area. Further, the anti-shell 2 of each plate 26, 26
On the 5th side, a bonnet 3 having an internal space formed in a bowl shape
The bonnet 30 is provided with an exhaust gas inlet 31 at the center and the exhaust gas outlet 32 is provided at the center of the other bonnet 30. The exhaust gas 8 discharged from the engine 1 enters the inside of one of the bonnets 30 from the exhaust gas inlet 31, and heats the cooling water 14 flowing outside the tubes 27 while passing through the inside of the tubes 27. After being cooled by replacement, the other bonnet 30
And is recirculated to the engine 1 from the exhaust gas outlet 32. In FIG. 3, reference numeral 33 denotes a bypass outlet pipe provided at a position facing the cooling water introduction pipe 28 in the diametrical direction of the shell 25.
By removing a part of the cooling water, stagnation of the cooling water 14 is prevented from occurring at a position facing the cooling water introduction pipe 28. On the other hand, the height relationship of each component of the water cooling system configured as described above is schematically shown in FIG. 4, and the tank 23 includes the radiator 15, the thermostat 16, the coolant in the water cooling system. Pump 17,
Oil cooler 34, turbine 2 of turbocharger 2
b, a cylinder tank 21, a cylinder head 18, and an EGR cooler 13. A reservoir tank for absorbing a volume expansion caused by a rise in the temperature of the cooling water 14 is provided in a water inlet 22 of the cooling water 14 in the tank 23. 3
5 is connected, and the cooling water 14 whose temperature has risen by cooling the engine 1 is introduced into the heater core 36 and is used as a heat source of the heater. Although the circulation pipe 37 for the cooling water 14 cooled by the radiator 15 is shown in FIG. 4 so as to be located above the thermostat 16, it is actually arranged at the same height as the thermostat 16. is there. Next, the operation of the above illustrated example will be described. Even if the water-cooled EGR cooler 13 is arranged at a position higher than the cylinder head 18, the opening level of the water inlet 22 for the cooling water 14 in the tank 23 is higher than the highest level x of the water cooling area of the EGR cooler 13. In addition, since the tank 23 has an air collecting function, when the cooling water 14 is first poured from the water inlet 22 to fill all the water cooling systems, the water level in the water cooling area in the EGR cooler 13 is reduced. As the air rises, the upper air in the EGR cooler 13 is easily discharged from the cooling water discharge pipe 29 to the tank 23.
Side, and when the EGR cooler 13 is full of water,
Complete air bleeding without any remaining air pockets is naturally realized. As a result, complete bleeding of the air in the water cooling area in the EGR cooler 13 is easily realized, and no air pool remains in the water cooling area of the EGR cooler 13, and heat exchange between the exhaust gas 8 and the cooling water 14 is performed. No local overheated portion is generated due to the failure, and there is no fear of damage due to stress concentration, and the engine 1 can be made compact. In this manner, the water-cooled EGR cooler 13 can be mounted above the cylinder head 18 without being restricted by the height of the water inlet 22 for pouring the cooling water 14. Separation can be performed favorably, and the engine 1 can be made compact to improve the mountability on a vehicle. The air bleeding structure of the vehicle water cooling system according to the present invention is not limited to the illustrated example described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is there. As described above, according to the air bleeding structure of the vehicle water cooling system of the present invention, the water-cooling system can be used without being restricted by the height of the water inlet for pouring the cooling water. The EGR cooler can be mounted above the cylinder head, and the water / water separation of the cooling water can be satisfactorily carried out.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を実施する形態の一例の要部側面図であ
る。 【図2】図1のII−II矢視図である。 【図3】図1及び図2におけるEGRクーラの内部構造
の詳細を示す断面図である。 【図4】本発明を実施する形態の一例における水冷系統
の各構成要素の高さ関係を表わす全体概略模式図であ
る。 【図5】EGRクーラを搭載した車両の給排気系統と水
冷系統の一例を示す概略平面図である。 【図6】車両における注水口の設置例を示す側面図であ
る。 【符号の説明】 1 エンジン 8 排気ガス 11 EGRパイプ 12 EGRバルブ 13 EGRクーラ 14 冷却水 15 ラジエータ 16 サーモスタット 17 クーラントポンプ 18 シリンダヘッド 20 ヘッドカバー 21 シリンダブロック 22 注水口 23 タンク 24 連絡管 29 冷却水排出管 x 最上レベル
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a main part side view of an example of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG. FIG. 3 is a sectional view showing details of an internal structure of the EGR cooler in FIGS. 1 and 2; FIG. 4 is an overall schematic diagram showing a height relationship between components of a water cooling system in an example of an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic plan view showing an example of a supply / exhaust system and a water cooling system of a vehicle equipped with an EGR cooler. FIG. 6 is a side view showing an example of installation of a water inlet in a vehicle. [Description of Signs] 1 Engine 8 Exhaust gas 11 EGR pipe 12 EGR valve 13 EGR cooler 14 Cooling water 15 Radiator 16 Thermostat 17 Coolant pump 18 Cylinder head 20 Head cover 21 Cylinder block 22 Water inlet 23 Tank 24 Communication pipe 29 Cooling water discharge pipe x top level

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 敏明 東京都日野市日野台3丁目1番地1 日野 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3G062 AA01 AA05 ED08    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Toshiaki Yamazaki             3-1-1 Hinodai, Hino-shi, Tokyo 1 Hino             Automobile Co., Ltd. F term (reference) 3G062 AA01 AA05 ED08

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 水冷式のEGRクーラが設けられる車両
用水冷系統のエア抜き構造であって、 EGRクーラの水冷領域の最上レベルより高い位置に冷
却水の注水口が設けられ且つ該注水口に注ぎ込まれた冷
却水を水冷系統中の適宜な箇所に導き得るようにしたエ
ア溜まり機能を有するタンクを備えたことを特徴とする
車両用水冷系統のエア抜き構造。
Claims 1. An air vent structure for a vehicle water cooling system provided with a water-cooled EGR cooler, wherein a cooling water inlet is provided at a position higher than the highest level of a water cooling area of the EGR cooler. An air vent structure for a water cooling system for a vehicle, comprising: a tank having an air reservoir function capable of guiding cooling water poured into the water inlet to an appropriate place in the water cooling system.
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